Published May 27, 2015 | Version v1
Publication Open

Construction of a high-density integrated genetic linkage map of rubber tree (Hevea brasiliensis) using genotyping-by-sequencing (GBS)

Creators

  • 1. National Science and Technology Development Agency
  • 2. National Center for Genetic Engineering and Biotechnology
  • 3. Ministry of Agriculture and Cooperatives

Description

Construction of linkage maps is crucial for genetic studies and marker-assisted breeding programs. Recent advances in next generation sequencing technologies allow for the generation of high-density linkage maps, especially in non-model species lacking extensive genomic resources. Here, we constructed a high-density integrated genetic linkage map of rubber tree (Hevea brasiliensis), the sole commercial producer of high-quality natural rubber. We applied a genotyping-by-sequencing (GBS) technique to simultaneously discover and genotype single nucleotide polymorphism (SNP) markers in two rubber tree populations. A total of 21,353 single nucleotide substitutions were identified, 55% of which represented transition events. GBS-based genetic maps of populations P and C comprised 1704 and 1719 markers and encompassed 2041 cM and 1874 cM, respectively. The average marker densities of these two maps were one SNP in 1.23-1.25 cM. A total of 1114 shared SNP markers were used to merge the two component maps. An integrated linkage map consisted of 2321 markers and spanned the cumulative length of 2052 cM. The composite map showed a substantial improvement in marker density, with one SNP marker in every 0.89 cM. To our knowledge, this is the most saturated genetic map in rubber tree to date. This integrated map allowed us to anchor 28,965 contigs, covering 135 Mb or 12% of the published rubber tree genome. We demonstrated that GBS is a robust and cost-effective approach for generating a common set of genome-wide SNP data suitable for constructing integrated linkage maps from multiple populations in a highly heterozygous agricultural species.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعد إنشاء خرائط الربط أمرًا بالغ الأهمية للدراسات الوراثية وبرامج التكاثر بمساعدة العلامات. تسمح التطورات الحديثة في تقنيات تسلسل الجيل التالي بتوليد خرائط ربط عالية الكثافة، خاصة في الأنواع غير النموذجية التي تفتقر إلى موارد جينية واسعة النطاق. هنا، قمنا ببناء خريطة ربط جيني متكاملة عالية الكثافة لشجرة المطاط (Hevea brasiliensis)، المنتج التجاري الوحيد للمطاط الطبيعي عالي الجودة. طبقنا تقنية التنميط الجيني حسب التسلسل (GBS) لاكتشاف واسمات تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة (SNP) في مجموعتين من أشجار المطاط في وقت واحد. تم تحديد ما مجموعه 21353 بديل نيوكليوتيد مفرد، 55 ٪ منها تمثل أحداث انتقالية. تضمنت الخرائط الجينية المستندة إلى GBS للسكان P و C 1704 و 1719 علامة وشملت 2041 سم و 1874 سم على التوالي. كان متوسط كثافة العلامات لهاتين الخريطتين عبارة عن SNP واحد في 1.23-1.25 سم. تم استخدام ما مجموعه 1114 علامة SNP مشتركة لدمج خرائط المكونين. تتكون خريطة الربط المتكاملة من 2321 علامة وتمتد على الطول التراكمي البالغ 2052 سم. أظهرت الخريطة المركبة تحسنًا كبيرًا في كثافة العلامة، مع وجود علامة SNP واحدة في كل 0.89 سم. على حد علمنا، هذه هي الخريطة الجينية الأكثر تشبعًا في شجرة المطاط حتى الآن. سمحت لنا هذه الخريطة المتكاملة بترسيخ 28,965 مجاورًا، تغطي 135 ميجابايت أو 12 ٪ من جينوم شجرة المطاط المنشور. لقد أثبتنا أن GBS هو نهج قوي وفعال من حيث التكلفة لتوليد مجموعة مشتركة من بيانات SNP على مستوى الجينوم مناسبة لبناء خرائط ربط متكاملة من مجموعات متعددة في أنواع زراعية متغايرة الزيجوت للغاية.

Translated Description (French)

La construction de cartes de liaison est cruciale pour les études génétiques et les programmes de sélection assistée par marqueurs. Les progrès récents dans les technologies de séquençage de nouvelle génération permettent la génération de cartes de liaison à haute densité, en particulier chez les espèces non modèles manquant de ressources génomiques étendues. Ici, nous avons construit une carte de liaison génétique intégrée à haute densité de l'hévéa (Hevea brasiliensis), le seul producteur commercial de caoutchouc naturel de haute qualité. Nous avons appliqué une technique de génotypage par séquençage (GBS) pour découvrir et génotyper simultanément des marqueurs de polymorphisme nucléotidique unique (SNP) dans deux populations d'hévéas. Au total, 21 353 substitutions de nucléotides simples ont été identifiées, dont 55 % représentaient des événements de transition. Les cartes génétiques des populations P et C basées sur le SGB comprenaient 1704 et 1719 marqueurs et englobaient 2041 cM et 1874 cM, respectivement. Les densités moyennes de marqueurs de ces deux cartes étaient d'un SNP en 1,23-1,25 cM. Au total, 1114 marqueurs SNP partagés ont été utilisés pour fusionner les deux cartes de composants. Une carte de liaison intégrée se composait de 2321 marqueurs et couvrait la longueur cumulée de 2052 cM. La carte composite a montré une amélioration substantielle de la densité des marqueurs, avec un marqueur SNP tous les 0,89 cM. À notre connaissance, il s'agit de la carte génétique la plus saturée de l'hévéa à ce jour. Cette carte intégrée nous a permis d'ancrer 28 965 contigs, couvrant 135 Mb soit 12% du génome de l'hévéa publié. Nous avons démontré que le SGB est une approche robuste et rentable pour générer un ensemble commun de données SNP à l'échelle du génome, adapté à la construction de cartes de liaison intégrées à partir de plusieurs populations d'une espèce agricole hautement hétérozygote.

Translated Description (Spanish)

La construcción de mapas de vinculación es crucial para los estudios genéticos y los programas de reproducción asistida por marcadores. Los avances recientes en las tecnologías de secuenciación de próxima generación permiten la generación de mapas de enlace de alta densidad, especialmente en especies no modelo que carecen de amplios recursos genómicos. Aquí, construimos un mapa de enlace genético integrado de alta densidad del árbol del caucho (Hevea brasiliensis), el único productor comercial de caucho natural de alta calidad. Aplicamos una técnica de genotipado por secuenciación (GBS) para descubrir y genotipar simultáneamente marcadores de polimorfismo de nucleótido único (SNP) en dos poblaciones de árboles de caucho. Se identificaron un total de 21 353 sustituciones de un solo nucleótido, el 55% de las cuales representaron eventos de transición. Los mapas genéticos basados en GBS de las poblaciones P y C comprendían 1704 y 1719 marcadores y abarcaban 2041 cM y 1874 cM, respectivamente. Las densidades medias de marcadores de estos dos mapas fueron de un SNP en 1.23-1.25 cM. Se utilizó un total de 1114 marcadores SNP compartidos para fusionar los dos mapas de componentes. Un mapa de enlace integrado consistió en 2321 marcadores y abarcó la longitud acumulada de 2052 cM. El mapa compuesto mostró una mejora sustancial en la densidad del marcador, con un marcador SNP en cada 0.89 cM. Hasta donde sabemos, este es el mapa genético más saturado en el árbol del caucho hasta la fecha. Este mapa integrado nos permitió anclar 28.965 cóntigos, cubriendo 135 Mb o el 12% del genoma del árbol del caucho publicado. Demostramos que el GBS es un enfoque sólido y rentable para generar un conjunto común de datos de SNP de todo el genoma adecuados para construir mapas de enlace integrados de múltiples poblaciones en una especie agrícola altamente heterocigótica.

Files

pdf.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:52c84e5eac97ce89d45cd3301db15678
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
بناء خريطة ربط جيني متكاملة عالية الكثافة لشجرة المطاط (Hevea brasiliensis) باستخدام التنميط الجيني حسب التسلسل (GBS)
Translated title (French)
Construction d'une carte de liaison génétique intégrée à haute densité de l'hévéa (Hevea brasiliensis) à l'aide du génotypage par séquençage (GBS)
Translated title (Spanish)
Construcción de un mapa de ligamiento genético integrado de alta densidad del árbol del caucho (Hevea brasiliensis) utilizando genotipado por secuenciación (GBS)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1606195251
DOI
10.3389/fpls.2015.00367

Is supplement to
https://openalex.org/W41831751 (Other)
https://openalex.org/W3145114652 (Other)
https://openalex.org/W3141925565 (Other)
https://openalex.org/W2925655198 (Other)
https://openalex.org/W2906223361 (Other)
https://openalex.org/W2314746342 (Other)
https://openalex.org/W2245192556 (Other)
https://openalex.org/W2089195567 (Other)
https://openalex.org/W1981418407 (Other)
https://openalex.org/W1517541860 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W125168797
  • https://openalex.org/W1480715709
  • https://openalex.org/W1969415589
  • https://openalex.org/W1970923902
  • https://openalex.org/W1975422465
  • https://openalex.org/W1980254988
  • https://openalex.org/W1981600764
  • https://openalex.org/W1982355781
  • https://openalex.org/W2000687405
  • https://openalex.org/W2001403797
  • https://openalex.org/W2001869199
  • https://openalex.org/W2004387201
  • https://openalex.org/W2011301426
  • https://openalex.org/W2014673667
  • https://openalex.org/W2020484078
  • https://openalex.org/W2023326581
  • https://openalex.org/W2031354115
  • https://openalex.org/W2040158878
  • https://openalex.org/W2042060276
  • https://openalex.org/W2045043944
  • https://openalex.org/W2051310791
  • https://openalex.org/W2056814652
  • https://openalex.org/W2062677240
  • https://openalex.org/W2066337536
  • https://openalex.org/W2066358615
  • https://openalex.org/W2075570000
  • https://openalex.org/W2075827831
  • https://openalex.org/W2077630103
  • https://openalex.org/W2081098944
  • https://openalex.org/W2084225936
  • https://openalex.org/W2088510619
  • https://openalex.org/W2094626110
  • https://openalex.org/W2101989368
  • https://openalex.org/W2105916248
  • https://openalex.org/W2106578986
  • https://openalex.org/W2119180969
  • https://openalex.org/W2119938055
  • https://openalex.org/W2121695171
  • https://openalex.org/W2123801404
  • https://openalex.org/W2124713637
  • https://openalex.org/W2125575267
  • https://openalex.org/W2125713271
  • https://openalex.org/W2131112579
  • https://openalex.org/W2132855915
  • https://openalex.org/W2133597426
  • https://openalex.org/W2133924014
  • https://openalex.org/W2150457970
  • https://openalex.org/W2159474015
  • https://openalex.org/W2167821485
  • https://openalex.org/W2169773990
  • https://openalex.org/W2171173163
  • https://openalex.org/W2321530721
  • https://openalex.org/W2461486189
  • https://openalex.org/W4310682143